RU2689592C1 - Устройство для производства воды из воздуха - Google Patents
Устройство для производства воды из воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689592C1 RU2689592C1 RU2018113879A RU2018113879A RU2689592C1 RU 2689592 C1 RU2689592 C1 RU 2689592C1 RU 2018113879 A RU2018113879 A RU 2018113879A RU 2018113879 A RU2018113879 A RU 2018113879A RU 2689592 C1 RU2689592 C1 RU 2689592C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- condenser
- inlet
- hot
- water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 abstract description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/14—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Устройство предназначено для получения пресной воды из атмосферного воздуха. Устройство для производства воды из воздуха содержит источник сжатого воздуха, подключенный через регулирующий вентиль к входу вихревой трубы Ранка-Хирша. С «горячего» и «холодного» выходов вихревой трубы потоки воздуха раздельно подаются через проходные вентили на входные патрубки кожухотрубного теплообменника-конденсатора. Холодный поток воздуха проходит через внутренние трубки конденсатора, а горячий поток омывает трубки в межтрубном пространстве, вызывая на них конденсацию. Отработанные потоки воздуха свободно выходят через выходные патрубки в атмосферу. Накапливающаяся вода-конденсат удаляется из конденсатора через дополнительный патрубок в его донной части. Кроме того, введены дополнительные вентили для подачи атмосферного воздуха непосредственно от источника сжатого воздуха на патрубки ввода конденсатора, что создает оптимальный режим работы.1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к опреснительным установкам, вырабатывающим воду из атмосферного воздуха.
Известна [1] «Установка для производства дешевой пресной воды» автора Миланич А.И. по патенту РФ №2157874. МПК Е03В 3/28; C02F 1/04.
Установка содержит конденсационную камеру, воздухозабор в виде флюгера, трубы для забора и сброса воздуха, причем конденсатная камера расположена под водой или в грунте, а воздухозабор - в атмосфере.
Достоинство установки в простате конструкции, а недостатки в низкой производительности и в необходимости приспосабливаться к местности с высокой влажностью воздуха, наличием ветра и обязательным заглублением в грунт или в более холодные слои воды.
Повысить производительность данной установки возможно за счет использования дополнительных технических средств: теплообменников, циркуляционных насосов и др.
Известен так же [2] «Способ извлечения воды из воздуха, устройство для извлечения воды из воздуха и конденсатор» авторов Карамзина В.А., Макарова В.В. и др. по патенту РФ №2426839. МПК Е03В 3/28; B01D 5/00.
Устройство содержит блок формирования потока атмосферного воздуха, распылитель воды, конденсатор, блок управления, нагреватель воздуха, элементы, создающие турболентность потока, датчики температуры и влажности, холодильную машину и насосы.
Данное устройство является конструктивно сложным и дорогим изделием, а вырабатываемая им вода будет иметь высокую стоимость, в том числе, и из-за значительных энергетических затрат на работу вентилятора, насосов и холодильной машины.
Широко также известен способ разделения потока воздуха на «холодный» и «горячий» с использованием вихревых труб Ранка-Хирша, например, Белостоцкий Ю.Г. Вихревая труба. Патент РФ №2170892. МПК F25B 9/02 [3].
Известно [4] «Устройство для ускоренного замораживания и последующего размораживания жидкого щелочного металла в трубах реакторов АЭС» авторов Ташлыкова О.Л., Попова А.И. и Щеклеина С.Е. по патенту на полезную модель РФ №171057, МПК G21B 1/00, использующее подобную вихревую трубу, и выбранное в качестве прототипа. Данное устройство содержит (магистраль) источник сжатого воздуха, который через регулирующий вентиль подключен к входу вихревой трубы, а выходы горячего и холодного воздуха трубы через проходные вентили соединены с патрубками кожуха охлаждения, размещенного над трубой. Вместо жидкого щелочного металла в трубе может быть минерализованная (морская вода) и тогда последовательное ее замораживание и размораживание позволяет получать опресненную воду. (См., например, [5]. Попов А.И., Щеклеин С.Е. «Устройство для получения льда, пресной воды и концентрации растворов вымораживанием». Заявка на изобретение №2016126779 от 04.07.2016. Решение о выдаче патента от 28.11.2017. Дата публикации заявки 12.01.2018. Бюл. №2).
Недостаток прототипа [4] в том, что он не позволяет получать пресную воду непосредственно из воздуха, т.е. без использования любой воды.
Проблему, которую решает предлагаемое изобретение, это производство воды непосредственно из воздуха с малыми затратами на оборудование, электроэнергию и обслуживание.
Технический результат заключается в следующем:
- упрощена конструкция устройства за счет использования вихревой трубы Ранка-Хирша, из которой сразу получаем холодный и горячий потоки воздуха, направляемые далее в кожухотрубный теплообменник-конденсатор, оснащенный дополнительным патрубком для слива конденсата;
- снижена стоимость единицы получаемой продукции (пресной воды за счет снижения материальных, энергетических затрат и увеличения производительности устройства.
Технический результат достигается за счет того, что в устройство, содержащее (магистраль) источник сжатого воздуха, соединенный через регулирующий вентиль с входом вихревой трубы Ранка-Хирша, выходы которой «горячий» и «холодный» через проходные вентили подключены к соответствующим входным патрубкам кожухотрубного теплообменника-конденсатора, а его выходные патрубки имеют свободный выход в атмосферу, причем в конденсаторе выполнен дополнительный патрубок для слива пресной воды. Технический результат достигается так же за счет введения дополнительных вентилей для подачи атмосферного воздуха, соединяющие источник сжатого воздуха и патрубки ввода горячего и холодного воздуха конденсатора, что позволяет регулировать режим работы и увеличить его производительность.
На чертеже изображено «Устройство для производства воды из воздуха». Устройство содержит (магистраль) источник 1 сжатого воздуха, регулирующий входной вентиль 2, соединяющий источник с входом вихревой трубы 3 Ранка-Хирша, к «холодному» и «горячему» выходам которой через проходные вентили 4 и 5 подключены патрубки 6 и 7 ввода холодного и горячего воздуха в кожухотрубный теплообменник-конденсатор 8, причем его выходные патрубки 9 и 10 горячего и холодного отработанных потоков воздуха имеют свободный выход в атмосферу, а конденсатор оснащен в его донной части дополнительным патрубком 11 для выхода конденсата (пресной воды).
Для увеличения производительности в устройство введены дополнительные регулирующие вентили 12и 13, включенные между источником сжатого воздуха и патрубками ввода холодного и горячего воздуха конденсатора.
Устройство работает следующим образом. При подачи от источника 1 сжатого воздуха через регулирующий вентиль 2 на вход вихревой трубы 3, последняя на своих выходах будет генерировать «холодный» и «горячий» потоки воздуха. С «холодного» выхода вихревой трубы через проходной вентиль 4 поток холодного воздуха подается на патрубок 6, проходит через внутренние труба конденсатора 8, охлаждает их и выходит через патрубок 10 в атмосферу.
Одновременно с «горячего» выхода вихревой трубы 3 через проходной вентиль 5 поток «горячего» воздуха поступает через патрубок 7 во внутреннее межтрубное пространство конденсатора, омывает трубы горячим воздухом, вызывая на них конденсацию, и выходит через патрубок 9 в атмосферу. Конденсат, скапливающийся на дне конденсатора 8, удаляется через патрубок 11. При наличии запаса тепловой мощности у вихревой трубы 3, имеющей высокие температурные потенциалы на ее выходах и, соответственно, на входных патрубках 6 и 7 конденсатора 8, целесообразно подмешивать внешний атмосферный воздух от источника 1, не прошедший через вихревую трубу 3 и содержащий больший процент влажности. Для этого, контролируя производительность конденсатора 8 по количеству поступающего конденсата с патрубка 11, регулируют объемы подачи атмосферного воздуха через дополнительный вентиль 12 на патрубок 6 и -через дополнительный вентиль 13 на патрубок 7, создавая оптимальный режим работы устройства.
Предлагаемое «Устройство для производства воды из воздуха» состоит из унифицированных узлов, выпускаемых промышленностью, не требует значительных затрат на его изготовление и эксплуатацию, поэтому следует ожидать его применения в регионах, испытывающих дефицит пресной воды.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Миланич А.И. Установка для производства дешевой пресной воды. Патент РФ №2157874. МПК Е03В 3/28; С02Р 1/04(аналог).
2. Карамзин В.А., Макаров В.В., Синчурин И.П. и др. Способ извлечения воды из воздуха, устройство для извлечения воды из воздуха и конденсатор. Патент РФ №2426839. МПК Е03В 3/28; B01D 5/00 (аналог).
3. Белостоцкий Ю.Г. Вихревая труба. Патент РФ №2170892. МПК F25B 9/02.
4. Ташлыков О.Л., Попов А.И., Щеклеин С.Е. Устройство для ускоренного замораживания и последующего размораживания жидкого щелочного металла в трубах реакторов АЭС. Патент на полезную модель РФ №171057. МПК G21B 1/00 (прототип).
5. Попов А.И., Щеклеин СЕ. Устройство для получения льда, пресной воды и концентрации растворов вымораживанием. Заявка на изобретение №2016126779 от 04.07.2016. Решение о выдаче патента от 28.11.2017.
6. Патент США 4330373 А1.
7. Патент Германии 3319975 А1.
Claims (2)
1. Устройство для производства воды из воздуха, содержащее (магистраль) источник сжатого воздуха, соединенный через регулирующий вентиль с входом вихревой трубы Ранка-Хирша, проходные вентили, подключенные к выходам «горячего» и «холодного» воздуха вихревой трубы, отличающееся тем, что введен кожухотрубный теплообменник-конденсатор, оснащенный внутренними трубками, входными и выходными патрубками, причем один входной патрубок, подающий холодный воздух во внутренние трубки конденсатора, соединен с проходным вентилем, подключенным к холодному выходу вихревой трубы, другой входной патрубок, подающий горячий воздух в межтрубное пространство конденсатора, соединен с проходным вентилем, подключенным к горячему выходу вихревой трубы, выходные патрубки конденсатора подключены на свободный выход в атмосферу, а в его донной части выполнен дополнительный патрубок для отвода конденсата.
2. Устройство для производства воды из воздуха по п. 1, отличающееся тем, что введены дополнительные вентили для подачи атмосферного воздуха, подключенные к источнику сжатого воздуха и к патрубкам ввода горячего и холодного воздуха в конденсатор.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113879A RU2689592C1 (ru) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | Устройство для производства воды из воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113879A RU2689592C1 (ru) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | Устройство для производства воды из воздуха |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2689592C1 true RU2689592C1 (ru) | 2019-05-28 |
Family
ID=67037188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018113879A RU2689592C1 (ru) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | Устройство для производства воды из воздуха |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2689592C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110282678A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-27 | 天津理工大学 | 基于涡流管的风光互补两级闪蒸海水淡化系统及工作方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004719C1 (ru) * | 1991-06-03 | 1993-12-15 | Краснодарский политехнический институт | Установка дл получени пресной воды из атмосферного воздуха |
| RU2131000C1 (ru) * | 1998-02-25 | 1999-05-27 | Алексеев Вячеслав Викторович | Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха |
| RU2169032C1 (ru) * | 1999-11-09 | 2001-06-20 | Цивинский Станислав Викторович | Устройство для эффективного получения пресной воды путем конденсации водяных паров из воздуха |
| RU2169236C1 (ru) * | 1999-11-02 | 2001-06-20 | Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства | Вакуумная установка для получения очищенной пресной воды |
| RU2193739C2 (ru) * | 2000-03-03 | 2002-11-27 | Белостоцкий Юрий Григорьевич | Способ работы охлаждающего устройства и охлаждающее устройство |
| RU69887U1 (ru) * | 2007-09-11 | 2008-01-10 | Юрий Станиславович Крушинский | Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха |
| RU2609811C1 (ru) * | 2015-12-14 | 2017-02-06 | Александр Алексеевич Соловьев | Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха |
| RU171057U1 (ru) * | 2016-04-11 | 2017-05-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Устройство для ускоренного замораживания и последующего размораживания жидкого щелочного металла в трубах реакторов аэс |
| RU2649890C1 (ru) * | 2017-07-19 | 2018-04-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Установка экстракции пресной воды из атмосферного воздуха |
-
2018
- 2018-04-16 RU RU2018113879A patent/RU2689592C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004719C1 (ru) * | 1991-06-03 | 1993-12-15 | Краснодарский политехнический институт | Установка дл получени пресной воды из атмосферного воздуха |
| RU2131000C1 (ru) * | 1998-02-25 | 1999-05-27 | Алексеев Вячеслав Викторович | Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха |
| RU2169236C1 (ru) * | 1999-11-02 | 2001-06-20 | Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства | Вакуумная установка для получения очищенной пресной воды |
| RU2169032C1 (ru) * | 1999-11-09 | 2001-06-20 | Цивинский Станислав Викторович | Устройство для эффективного получения пресной воды путем конденсации водяных паров из воздуха |
| RU2193739C2 (ru) * | 2000-03-03 | 2002-11-27 | Белостоцкий Юрий Григорьевич | Способ работы охлаждающего устройства и охлаждающее устройство |
| RU69887U1 (ru) * | 2007-09-11 | 2008-01-10 | Юрий Станиславович Крушинский | Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха |
| RU2609811C1 (ru) * | 2015-12-14 | 2017-02-06 | Александр Алексеевич Соловьев | Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха |
| RU171057U1 (ru) * | 2016-04-11 | 2017-05-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Устройство для ускоренного замораживания и последующего размораживания жидкого щелочного металла в трубах реакторов аэс |
| RU2649890C1 (ru) * | 2017-07-19 | 2018-04-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Установка экстракции пресной воды из атмосферного воздуха |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110282678A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-27 | 天津理工大学 | 基于涡流管的风光互补两级闪蒸海水淡化系统及工作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105936522B (zh) | 一种结构紧凑型海水淡化装置 | |
| RU2428621C1 (ru) | Газораспределительная станция | |
| CN102937312B (zh) | 一种可全年运行的间接蒸发冷水机组的防冻方法及机组 | |
| CN202092479U (zh) | 一种辅机循环冷却水闭式空冷系统 | |
| RU2689592C1 (ru) | Устройство для производства воды из воздуха | |
| RU2544404C1 (ru) | Газораспределительная станция | |
| RU2623015C1 (ru) | Газораспределительная станция | |
| CN207845201U (zh) | 一种循环列管大气蒸发器 | |
| CN209113609U (zh) | 一种循环冷却水处理装置 | |
| RU2294498C1 (ru) | Способ работы башенной и вентиляторной градирни испарительного типа и устройство для его осуществления | |
| CN207610306U (zh) | 一种蒸发冷蒸发水量控制装置 | |
| CN205192276U (zh) | 凝汽器真空提高系统 | |
| RU2463514C1 (ru) | Газораспределительная станция | |
| RU2527261C1 (ru) | Тепловая электрическая станция кочетова | |
| CN210030094U (zh) | 一种电厂废水蒸发处理系统 | |
| CN104277911A (zh) | 食用油脂冷凝冻结脱臭真空设备 | |
| CN211586013U (zh) | 一种脱硫塔浆液冷凝消白系统 | |
| CN204555447U (zh) | 预冷型蒸发式冷凝器 | |
| RU2350715C2 (ru) | Система оборотного водоснабжения электростанции с градирней | |
| RU2302588C1 (ru) | Энергоресурсосберегающая система кондиционирования | |
| RU2484265C2 (ru) | Тепловая электрическая станция | |
| CN204902439U (zh) | 余冷回收器 | |
| CN204079501U (zh) | 一种一体式蒸发结晶系统 | |
| RU2743154C1 (ru) | Градирня низкого давления для дистилляции воды | |
| CN204138636U (zh) | 食用油脂冷凝冻结脱臭真空设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200417 |